CN219536653U - 液冷组件、功率模组及功率转换设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种液冷组件、功率模组以及功率转换设备。其中，液冷组件包括设有第一液冷子流道的上板、设有第二液冷子流道的下板以及设置在上板背离下板一侧的均温模块；下板密封连接于上板设有第一液冷子流道的一侧，第一液冷子流道与第二液冷子流道呈镜像对称设置。本实用新型技术方案当上板与下板密封连接时会使得第一液冷子流道与第二液冷子流道共同围合形成一个完整的总流道，使得总流道的横截面积较大，进而增大了冷却液的流量，提高了散热效率、提升了散热效果。第一液冷子流道与第二液冷子流道之间还可设有散热翅片，从而可以进一步提升了散热效果。另外，通过设置均温模块，热源件可稳定安装于均温模块上，并进一步提升了散热效果。

Description

液冷组件、功率模组及功率转换设备

技术领域

本实用新型涉及散热技术领域，特别涉及一种液冷组件、应用该液冷组件的功率模组及应用该功率模组的功率转换设备。

背景技术

随着光伏、风电、储能等新能源产业的崛起，逆变器、风电变流器、储能变流器等设备朝着大功率、集成化方向不断迭代以满足大规模并网需求，常规的风冷散热或热管散热的方式越来越难以满足行业发展需求，而液冷板散热方案正受到从业者的青睐。然而现有技术中的液冷板仅在其中一个基板上加工液冷流道，从而导致散热效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种液冷组件，旨在解决液冷板散热效果不佳的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的液冷组件，包括上板、下板以及均温模块，所述上板设有第一液冷子流道；所述下板密封连接于所述上板设有所述第一液冷子流道的一侧，所述下板朝向所述上板的一侧设有第二液冷子流道，所述第一液冷子流道与所述第二液冷子流道呈镜像对称设置；所述均温模块设于所述上板背离所述下板的一侧。

可选地，所述均温模块背离所述上板的一侧设有导热硅脂，导热硅脂用以设于所述均温模块与热源件之间。

可选地，所述均温模块为铝板、铜板或具有真空腔的均温板。

可选地，所述上板的厚度尺寸为H1，1mm≤H1≤2mm；所述下板的厚度尺寸为H2，1mm≤H1≤2mm；

和/或，所述上板通过冲压形成第一液冷子流道，所述下板通过冲压形成第二液冷子流道；

和/或，所述上板和所述下板均为Al3003板。

可选地，所述液冷组件还包括散热翅片，所述散热翅片设于所述第一液冷子流道与所述第二液冷子流道共同围合形成的空间内。

可选地，所述散热翅片焊接于所述上板和/或所述下板。

可选地，所述均温模块和所述散热翅片均间隔设有多个，且每一所述均温模块与一所述散热翅片在所述上板上的投影至少部分重合。

可选地，所述上板朝向所述下板的一侧或所述下板朝向所述上板的一侧设有焊料层；

和/或，所述均温模块朝向所述上板的一侧设有焊料层。

可选地，所述液冷组件还包括进水管和出水管，所述进水管的一端与所述第一液冷子流道或所述第二液冷子流道的一端连通，所述进水管的另一端伸出所述上板与所述下板共同围合形成的空间外；所述出水管的一端与所述第一液冷子流道或所述第二液冷子流道的另一端连通，所述出水管的另一端伸出所述上板与所述下板共同围合形成的空间外。

可选地，所述上板背离所述下板的一侧凸设有连接柱，所述连接柱用以通过连接件与热源件连接。

本实用新型还提出一种功率模组，包括热源和上述的液冷组件，所述热源件安装于所述均温模块背离所述上板的一侧。

本实用新型还提出一种功率转换设备，包括上述的功率模组。

本实用新型技术方案通过在上板朝向下板的一侧和下板朝向上板的一侧分别设置有第一液冷子流道和第二液冷子流道，且第一液冷子流道和第二液冷子流道镜像对称设置，则当上板与下板密封连接时会使得第一液冷子流道与第二液冷子流道共同围合形成一个完整的总流道，并使得总流道的横截面积较大，进而增大了冷却液的流量，提高了散热效率、提升了散热效果。进一步的，通过在上板背离下板的一侧还设置均温模块，则一方面可以将热源件安装于均温模块上，以保证热源件安装时能够安装在较为平整的表面上，提高热源件安装的稳固性，另一方面还增大了散热面积，进一步提升了散热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型液冷组件一实施例的部分***结构示意图；

图2为本实用新型液冷组件中上板朝向下板一侧的结构示意图；

图3为本实用新型液冷组件中散热翅片为错齿翅片时的结构示意图；

图4为本实用新型液冷组件中散热翅片为针状翅片时的结构示意图；

图5为本实用新型液冷组件中散热翅片为型材式板状翅片时的结构示意图；

图6为本实用新型液冷组件上安装有热源件时的俯视图；

图7为本实用新型功率模组一实施例的结构示意图；

图8为本实用新型功率模组一实施例的部分***结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	液冷组件	110	上板
111	第一液冷子流道	112	连接柱
				120	下板	121	第二液冷子流道
130	均温模块	140	散热翅片
				141	散热片	142	针状散热柱
143	基板	144	散热板
				150	进水管	160	出水管
200	热源件	300	壳体

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种液冷组件100。

在本实用新型实施例中，请结合参照图1和图2，该液冷组件100包括上板110、下板120以及均温模块130，上板110设有第一液冷子流道111；下板120密封连接于上板110设有第一液冷子流道111的一侧，下板120朝向上板110的一侧设有第二液冷子流道121，第一液冷子流道111与第二液冷子流道121呈镜像对称设置；均温模块130设于上板110背离下板120的一侧。

当上板110与下板120相互盖合后，由于上板110朝向下板120的一侧开设有第一液冷子流道111，下板120朝向上板110的一侧开设有第二液冷子流道121，且第一液冷子流道111与第二液冷子流道121镜像对称，因此第一液冷子流道111与第二液冷子流道121可以共同围合形成供冷却液流动的总流道，进而使得该总流道的横截面积较大，从而使得冷却液的流量较大，提高了散热效率，提升了散热效果。具体地，第一液冷子流道111的形状可以为一字型、U型或者蛇形等，在此不作具体限定。同样的，第二液冷子流道121的形状也可以为一字型、U型或者蛇形等。上板110与下板120的材质和厚度可相同，也可不同。为了保证二者焊接的一致性以及实现二楞组件各处的一致性，可选上板110与下板120采用相同的材质和厚度。例如上板110和下板120可均采用导热性能好的铝材、铜材等，更进一步的，为了节省成本，上板110和下板120的材质可为Al3003、Al6061或者Al6063等。第一液冷子流道111和第二液冷子流道121可采用同样的加工方式进行加工。例如第一液冷子流道111和第二液冷子流道121可以采用传统的铣削机加工工艺，或者可以采用模具冲压成型。可以理解的是，通过冲压成型第一液冷子流道111和第二液冷子流道121，则一方面可以缩短加工时间和成本，另一方面还使得第一液冷子流道111和第二液冷子流道121的横截面积较大，从而增大冷却液的流量增大，进一步提高了散热效率和散热效果。

另外，通过在上板110背离下板120的一侧设置均温模块130，则可以在均温模块130的上表面安装热源件200，从而一方面使得均温模块130对热源件200的安装提供较为平整的安装基准面，另一方面还增大了散热面积，进一步提升散热效果。具体地，均温模块130可以为铝板、铜板或者具有真空腔的均温板。需要说明的是，本实用新型技术方案中的均温板为本领域技术人员所公知的技术，因此不再详细赘述。

本实用新型技术方案通过在上板110朝向下板120的一侧和下板120朝向上板110的一侧分别设置有第一液冷子流道111和第二液冷子流道121，且第一液冷子流道111和第二液冷子流道121镜像对称设置，则当上板110与下板120密封连接时会使得第一液冷子流道111与第二液冷子流道121共同围合形成一个完整的总流道，并使得总流道的横截面积较大，进而增大了冷却液的流量，提高了散热效率、提升了散热效果。进一步的，通过在上板110背离下板120的一侧还设置均温模块130，则一方面可以将热源件200安装于均温模块130上，以保证热源件200安装时能够安装在较为平整的表面上，提高热源件200安装的稳固性，另一方面还增大了散热面积，进一步提升了散热效果。

进一步地，均温模块130背离上板110的一侧设有导热硅脂(未图示)，导热硅脂用以设于均温模块130与热源件200之间。

可以理解的是，为了保证本实用新型技术方案中的液冷组件100对热源件200具有较好的散热效果，热源件200可设于均温模块130背离上板110的一侧。具体地，当热源件200为功率器件时，若功率器件设有多个，并间隔设置，则均温模块130也可设有多个并间隔设置在上板110背离下板120的一侧。进一步地，通过在均温模块130背离上板110的一侧设有导热硅脂，且导热硅脂设于均温模块130与热源件200之间，则使得热源件200发出的热量可进一步地通过导热硅脂进行散热，从而提升了散热效果。

为了减轻重量和降低成本，本实用新型技术方案中的上板110的厚度尺寸为H1，1mm≤H1≤2mm；下板120的厚度尺寸为H2，1mm≤H1≤2mm。

上板110的厚度尺寸H1可以为1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm或者2mm。下板120的厚度尺寸H2也可以为1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm或者2mm。如此设置，则一方面使得上板110和下板120的厚度尺寸不会过大，从而能够减轻液冷组件100的重量、降低成本，并且还便于通过冲压工艺形成第一液冷子流道111和第二液冷子流道121；另一方面使得上板110和下板120的厚度尺寸也不会过小，进而可以保证液冷组件100的强度。

进一步地，如图1所示，液冷组件100还包括散热翅片140，散热翅片140设于第一液冷子流道111与第二液冷子流道121共同围合形成的空间内。

通过在第一液冷子流道111和第二液冷子流道121共同围合形成的空间内设有散热翅片140，则进一步提高了液冷组件100对热源件200的散热效果。为了不影响冷却液在上板110与下板120之间流动，请结合参照图3至图5，散热翅片140可包括多个间隔排布的散热片141、针状散热柱142或散热板144，相邻两个散热片141或针状散热柱142之间的间隔连通第一液冷子流道111的进液口和出液口；相邻两个散热片141、针状散热柱142或散热板144之间的间隔连通第二液冷子流道121的进液口和出液口。其中，如图4和图5所示，针状散热柱142或散热板144间隔设有多个时，该多个针状散热柱142或多个散热板144的底端可均连接于基板143上。进一步地，当基板143上设有多个针状散热柱142，且多个针状散热柱142排布有多排，相邻两排的针状散热柱142可相对设置，也可错位设置。即散热翅片140可以为错齿翅片(如图3所示)、针状翅片(如图4所示，也即常见的Pin fin翅片)或者型材式板状翅片(如图5所示)。

进一步地，散热翅片140焊接于上板110和/或下板120。如此设置，则避免冷却液在流动过程中对散热翅片140冲刷而使得散热翅片140的位置发生偏移，进一步实现了散热翅片140在上板110与下板120之间安装的稳定性，保证其能精准对特定区域进行散热。具体地，对于错齿翅片，其材质本身可自带双面焊料层，因此可无需二外增加焊片；对于针状翅片，其可在与上板110贴合的一侧和与下板120贴合的一侧均设置焊片，从而便于针状翅片与上板110和下板120均能实现焊接的效果。

进一步地，如图1所示，均温模块130和散热翅片140均间隔设有多个，且每一均温模块130与一散热翅片140在上板110上的投影至少部分重合。

通过将每一均温模块130与一散热翅片140在上板110上的投影至少部分重合，则使得每一均温模块130与一散热翅片140均能够在上下方向对应设置，使得在上下方向相对应设置的均温模块130和散热翅片140能够同时精准地对设置在均温模块130上的热源件200进行散热，进而实现较好的散热效果。

进一步地，上板110朝向下板120的一侧或下板120朝向上板110的一侧设有焊料层(未图示)。

如此设置，则使得上板110与下板120的连接更加牢固，且能保证上板110与下板120连接后具有较好的密封性，避免进入上板110与下板120之间的冷却液从上板110与下板120的连接处流出。当然，可以理解的是，在其他实施例中，上板110与下板120连接时还可采用其他连接方式，例如卡接、粘接等，此时可以在上板110与下板120之间夹设有密封圈，进而保证上板110与下板120连接后仍能够具有较好的密封效果。

可以理解的是，均温模块130朝向上板110的一侧也可设有焊料层。如此设置，则使得均温模块130与上板110的连接更加稳固。当然，可以理解的是，在其他实施例中，均温模块130与上板110还可采用其他的连接方式，例如卡接、粘接等方式。

具体在焊接前，可先将液冷组件的各零部件按装配顺序叠放，并使用专用焊接工装压紧后，可批量放置在焊接架上，并由履带送入连续式钎焊炉中焊接，其中的焊料层的焊料先被加热熔化，熔化的焊料与待焊接的两个部件粘在一起，进而然后待焊料冷却后凝结以能够实现各零部件间的焊接密封效果。其中焊接过程在连续式钎焊炉中进行，相对于在真空炉中进行焊接时效率更高。

请结合参照图1、图6及图7，为了便于向第一液冷子流道111和第二液冷子流道121内通入冷却液，本实用新型技术方案中的液冷组件100还包括进水管150和出水管160，进水管150的一端与第一液冷子流道111或第二液冷子流道121的一端连通，进水管150的另一端伸出上板110与下板120共同围合形成的空间外；出水管160的一端与第一液冷子流道111或第二液冷子流道121的另一端连通，出水管160的另一端伸出上板110与下板120共同围合形成的空间外。

具体地，进水管150的一端与第一液冷子流道111的一端连通，另一端伸出至上板110与下板120共同围合形成的空间外；出水管160的一端与第一液冷子流道111的另一端连通，出水管160的另一端伸出至上板110与下板120共同围合形成的空间外。或者，进水管150的一端与第二液冷子流道121的一端连通，另一端伸出至上板110与下板120共同围合形成的空间外；出水管160的一端与第二液冷子流道121的另一端连通，出水管160的另一端伸出至上板110与下板120共同围合形成的空间外。亦或者，进水管150的一端与第一液冷子流道111的一端连通，另一端伸出至上板110与下板120共同围合形成的空间外；出水管160的一端与第二液冷子流道121远离进水管150的一端连通，出水管160的另一端伸出至上板110与下板120共同围合形成的空间外。亦或者，进水管150的一端与第二液冷子流道121的一端连通，另一端伸出至上板110与下板120共同围合形成的空间外；出水管160的一端与第一液冷子流道111远离进水管150的一端连通，出水管160的另一端伸出至上板110与下板120共同围合形成的空间外。

如此设置，使得进水管150和出水管160可便于与外部的管路***连接，从而可以使得冷却液能够从进水管150进入第一液冷子流道111与第二液冷子流道121围合形成的空间内，还可以使得换热后的冷却液能够从出水管160流出。具体地，进水管150和出水管160可以为弯管，也可以为直管。

进一步地，如图1所示，上板110背离下板120的一侧凸设有连接柱112，连接柱112用以通过连接件与热源件200连接。

通过在上板110背离下板120的一侧凸设有连接柱112，则一方面避免连接柱112阻挡冷却液的流动，另一方面可以便于通过连接件将热源件200连接至连接柱112上，实现热源件200与液冷组件100的连接效果。

本实用新型还提出一种功率模组，请结合参照图7和图8，该功率模组包括热源件200和液冷组件100，该液冷组件100的具体结构参照上述实施例，由于本功率模组采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，热源件200安装于均温模块130背离上板110的一侧。

热源件200工作时产生热量，通过将热源件200安装于均温模块130背离上板110的一侧，一方面可以通过均温模块130散热，另一方面还可以与液冷组件100中位于第一液冷子流道111和第二液冷子流道121内的冷却液换热，以使得冷却液带走热源件200上的热量，实现对热源件200的散热效果。

进一步地，如图8所示，功率模组还包括壳体300，壳体300具有安装腔，热源件200和液冷组件100设于安装腔内。如此设置，可以实现对热源件200和液冷组件100的较好的保护效果。更进一步地，安装腔开设有开口，液冷组件100的下板120设于开口处，并封堵开口。一方面有利于壳体300内部的热源件200和液冷组件100与外部接触，进而有利于散热；另一方面还能保证热源件200被保护在壳体300内部，避免外力撞伤热源件200或者灰尘雨水打湿热源件200。

本实用新型还提出一种功率转换设备，该功率转换设备包括功率模组，该功率模组的具体结构参照上述实施例，由于本功率转换设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。具体地，功率转换设备可以为逆变器、变流器等。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种液冷组件，其特征在于，包括：

上板，所述上板的一侧设有第一液冷子流道；

下板，所述下板密封连接于所述上板设有所述第一液冷子流道的一侧，所述下板朝向所述上板的一侧设有第二液冷子流道，所述第一液冷子流道与所述第二液冷子流道呈镜像对称设置；以及

均温模块，所述均温模块设于所述上板背离所述下板的一侧。

2.如权利要求1所述的液冷组件，其特征在于，所述均温模块背离所述上板的一侧设有导热硅脂，导热硅脂用以设于所述均温模块与热源件之间。

3.如权利要求1所述的液冷组件，其特征在于，所述均温模块为铝板、铜板或具有真空腔的均温板。

4.如权利要求1所述的液冷组件，其特征在于，所述上板的厚度尺寸为H1，1mm≤H1≤2mm；所述下板的厚度尺寸为H2，1mm≤H1≤2mm；

和/或，所述上板通过冲压形成第一液冷子流道，所述下板通过冲压形成第二液冷子流道；

和/或，所述上板和所述下板均为Al3003板。

5.如权利要求1所述的液冷组件，其特征在于，所述液冷组件还包括散热翅片，所述散热翅片设于所述第一液冷子流道与所述第二液冷子流道共同围合形成的空间内。

6.如权利要求5所述的液冷组件，其特征在于，所述散热翅片焊接于所述上板和/或所述下板。

7.如权利要求6所述的液冷组件，其特征在于，所述均温模块和所述散热翅片均间隔设有多个，且每一所述均温模块与一所述散热翅片在所述上板上的投影至少部分重合。

8.如权利要求1至7中任意一项所述的液冷组件，其特征在于，所述上板朝向所述下板的一侧或所述下板朝向所述上板的一侧设有焊料层；

和/或，所述均温模块朝向所述上板的一侧设有焊料层。

9.如权利要求1至7中任意一项所述的液冷组件，其特征在于，所述液冷组件还包括进水管和出水管，所述进水管的一端与所述第一液冷子流道或所述第二液冷子流道的一端连通，所述进水管的另一端伸出所述上板与所述下板共同围合形成的空间外；

所述出水管的一端与所述第一液冷子流道或所述第二液冷子流道的另一端连通，所述出水管的另一端伸出所述上板与所述下板共同围合形成的空间外。

10.如权利要求1至7中任意一项所述的液冷组件，其特征在于，所述上板背离所述下板的一侧凸设有连接柱，所述连接柱用以通过连接件与热源件连接。

11.一种功率模组，其特征在于，包括热源件和如权利要求1至10中任意一项所述的液冷组件，所述热源件安装于所述均温模块背离所述上板的一侧。

12.一种功率转换设备，其特征在于，包括如权利要求11所述的功率模组。